每日学学Java开发规范,集合处理(附阿里巴巴Java开发手册(终极版))

前言

每次去不同的公司,码不同的代码,适应不同的规范,经常被老大教育规范问题,我都有点走火入魔的感觉,还是要去看看阿里巴巴Java开发规范,从中熟悉一下,纠正自己,码出高效,码出质量

想细看的可以去官网下载,或者下面自取
阿里巴巴Java开发手册(终极版)

五、集合处理

  1. 【强制】关于 hashCode 和 equals 的处理,遵循如下规则:

    1. 只要重写 equals,就必须重写 hashCode。(参考Set集合)
    2. 因为 Set 存储的是不重复的对象,依据 hashCode 和 equals 进行判断,所以 Set 存储的对象必须重写这两个方法。(set作用是去重,假设new 2个对象,年龄都是18,set去重判断他的hashCode不相等,导致去重失败!!)
    3. 如果自定义对象做为 Map 的键,那么必须重写 hashCode 和 equals。(同理)
    • 说明:String 重写了 hashCode 和 equals 方法,所以我们可以非常愉快地使用 String 对象
      作为 key 来使用。
  2. 【强制】ArrayList 的 subList 结果不可强转成 ArrayList,否则会抛出 ClassCastException
    异常,即 java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList.

    • 说明:subList 返回的是 ArrayList 的内部类 SubList,并不是 ArrayList ,而是
      ArrayList 的一个视图,对于 SubList 子列表的所有操作最终会反映到原列表上。
  3. 【强制】在 subList 场景中,高度注意对原集合元素个数的修改,会导致子列表的遍历、增加、
    删除均会产生 ConcurrentModificationException 异常。

  4. 【强制】使用集合转数组的方法,必须使用集合的 toArray(T[] array),传入的是类型完全
    一样的数组,大小就是 list.size()。

    • 说明:使用 toArray 带参方法,入参分配的数组空间不够大时,toArray 方法内部将重新分配内存空间,并返回新数组地址;如果数组元素大于实际所需,下标为[ list.size() ]的数组元素将被置为 null,其它数组元素保持原值,因此最好将方法入参数组大小定义与集合元素个数一致。(数组/集合扩容原理)
    正例:
    List<String> list = new ArrayList<String>(2);
    list.add("guan");
    list.add("bao");
    String[] array = new String[list.size()];
    array = list.toArray(array);
    反例:直接使用 toArray 无参方法存在问题,此方法返回值只能是 Object[]类,
    若强转其它类型数组将出现 ClassCastException 错误。
    
  5. 【强制】使用工具类 Arrays.asList()把数组转换成集合时,不能使用其修改集合相关的方法,它的 add/remove/clear 方法会抛出 UnsupportedOperationException 异常。(老生常谈,具体看看源码就知道为什么了)

    • 说明:asList 的返回对象是一个 Arrays 内部类,并没有实现集合的修改方法。Arrays.asList体现的是适配器模式,只是转换接口,后台的数据仍是数组。
    String[] str = new String[] { "you", "wu" };
    List list = Arrays.asList(str);
    第一种情况:list.add("yangguanbao"); 运行时异常。
    第二种情况:str[0] = "gujin"; 那么 list.get(0)也会随之修改。
    
  6. 【强制】泛型通配符<? extends T>来接收返回的数据,此写法的泛型集合不能使用 add 方法,而<? super T>不能使用 get 方法,做为接口调用赋值时易出错。(迷糊吧~,看例子)

    interface Fruit {}
    class Apple implements Fruit {}
    class Orange implements Fruit {}// 使用 <? extends Fruit>
    List<? extends Fruit> fruits = new ArrayList<Apple>(); // 合法
    // fruits.add(new Apple()); // 编译错误,不允许添加
    Fruit fruit = fruits.get(0); // 可以读取,得到的是Fruit类型// 使用 <? super Apple>
    List<? super Apple> apples = new ArrayList<Fruit>(); // 合法
    apples.add(new Apple()); // 允许添加
    // Apple apple = apples.get(0); // 编译错误,需要强制转换
    Object obj = apples.get(0); // 只能当作Object处理
    
    • 说明:扩展说一下 PECS(Producer Extends Consumer Super)原则:
    • 第一、频繁往外读取内容的,适合用<? extends T>。(PE 生产者,允许你读取任何T或其子类型的元素,但不允许向集合中添加元素。这保证了类型安全,因为你只关心你能从中得到什么类型的数据。)
    • 第二、经常往里插入的,适合用<? super T>。(因为<? super T>允许你向集合中添加任何T或其父类型的元素,但获取元素时只能当作Object处理。这样可以确保你可以安全地将T及其子类的对象放入集合中。)
  7. 【强制】不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。remove 元素请使用 Iterator方式,如果并发操作,需要对 Iterator 对象加锁。(并发编程,去熟悉熟悉)

    正例:
    Iterator<String> iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {String item = iterator.next();if (删除元素的条件) {iterator.remove();}
    }
    反例:
    List<String> list = new ArrayList<String>();
    list.add("1");
    list.add("2");
    for (String item : list) {if ("1".equals(item)) {list.remove(item);}
    }
    
  8. 【强制】 在 JDK7 版本及以上,Comparator 要满足如下三个条件,不然 Arrays.sort,Collections.sort 会报IllegalArgumentException 异常。

    • 说明:三个条件如下
    • x,y 的比较结果和 y,x 的比较结果相反
    • x>y,y>z,则 x>z。
    • x=y,则 x,z 比较结果和 y,z 比较结果相同。
    反例:下例中没有处理相等的情况,实际使用中可能会出现异常:
    new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return o1.getId() > o2.getId() ? 1 : -1;}
    };
    
  9. 【推荐】集合初始化时,指定集合初始值大小。(可以看看hashmap源码,面试加分噢~)

    • 说明:HashMap 使用 HashMap(int initialCapacity) 初始化,
    • 正例:initialCapacity = (需要存储的元素个数 / 负载因子) + 1。注意负载因子(即 loaderfactor)默认为 0.75,如果暂时无法确定初始值大小,请设置为 16(即默认值)。
    • 反例:HashMap 需要放置 1024 个元素,由于没有设置容量初始大小,随着元素不断增加,容量 7 次被迫扩大,resize 需要重建 hash 表,严重影响性能。
  10. 【推荐】使用 entrySet 遍历 Map 类集合 KV,而不是 keySet 方式进行遍历。

    • 说明:keySet 其实是遍历了 2 次,一次是转为 Iterator 对象,另一次是从 hashMap 中取出key 所对应的 value。而 entrySet 只是遍历了一次就把 key 和 value 都放到了 entry 中,效率更高。如果是 JDK8,使用 Map.foreach 方法。
    • 正例:values()返回的是 V 值集合,是一个 list 集合对象;keySet()返回的是 K 值集合,是
      一个 Set 集合对象;entrySet()返回的是 K-V 值组合集合。
  11. 【推荐】高度注意 Map 类集合 K/V 能不能存储 null 值的情况,如下表格:
    在这里插入图片描述

    • 反例: 由于 HashMap 的干扰,很多人认为ConcurrentHashMap 是可以置入 null 值,而事实上,存储 null 值时会抛出 NPE 异常。
  12. 【参考】合理利用好集合的有序性(sort)和稳定性(order),避免集合的无序性(unsort)和不稳定性(unorder)带来的负面影响。

    • 说明:有序性是指遍历的结果是按某种比较规则依次排列的。稳定性指集合每次遍历的元素次序是一定的。如:ArrayList 是order/unsort;HashMap 是 unorder/unsort;TreeSet 是order/sort。
  13. 【参考】利用 Set 元素唯一的特性,可以快速对一个集合进行去重操作,避免使用 List 的contains 方法进行遍历、对比、去重操作。

总结

利用不同集合的特性,能快速处理不同的业务,例如Set去重,HashMap,key唯一的特性,已经根据Key获取value达到性能优化。ArrayList和LinkedList的特点去使用。因为有特性,自然就会有缺陷,比如第9点,初始化值,在集合新增数据过程中,会涉及到扩容,每种集合扩容方式都不一样,在新手期间,为了快速编程,很少会去指定集合的初始值,这也导致被老大教育规范。所以,集合处理方面,是很有必要,不只是面试常问,在编码过程中也很重要。

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